Самоочищение Водоемов САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЕМОВ. Водоемы обладают свойством под влиянием естественных факторов постепенно очищаться от попавших в них загрязнений: взвешенных частиц, бактерий, растворенных органических и неорганических веществ. Механизм С. в. от органических загрязнений складывается из: 1) сортировки твердых частиц по их уд. весу (оседание их на дно), 2) распределения загрязнения в массе воды водоема, что ведет к более тесному соприкосновению загрязнения с растворенным в воде 02, который является одним из существенных агентов в процессе минерализации органического вещества, 3) биохимич. процессов разрушения органических веществ в результате жизнедеятельности бактерий и прочих представителей флоры и фауны водоема, гл. образ, их низших форм, и 4) хим. процессов обмена и окисления продуктов распада органического вешества. В результате биохим. процессов распада органическое вещество разрушается и дает ряд конечных соединений—свободную угольную кислоту я ее соли, азотистые, сернокислые и фосфорнокислые соединения, к-рые в дальнейшем вовле- каются в кругооборот веществ растительным населением и микробами водоема.—К факторам, понижающим содержание бактерий в воде, принадлежат: 1) седиментация их при осаждении взвешенных в воде частиц на дно; 2) разведение воды притекающими массами более чистых вод; 3) отмирание бактерий под воздей-' ствием на них прямого солнечного света; 4) общая убыль в воде питательных для бактерий органических веществ и 5) пожирание бактерий Protozoa. Выживаемость например холерного вибриона в речной воде колеблется от 5 до 20 дней, Bact. coli—от 6 до 18 дней. Для определения степени самоочищения воды из бакте-риол. методов применяются определение общего количества микробов и титра кишечной палочки, а также Вас. proteus vulgar is и Streptococcus как спутников кишечной палочки j% О роли Protozoa в бактериальном самоочищении воды говорят опыты Шепилевского, отмечающие наиболее интенсивное просветление бактериальных взвесей при размножении в них Protozoa. Из числа Protozoa в бактериальном самоочищении воды существенную роль играют бесцветные Flagellata, кривая развития к-рых в реках, после вноса в них загрязнений, повторяет кривую развития бактерий со сдвигом ее вниз по течению реки, как это видно из данных по исследованию р. Оки ниже устья р. Нары (Кононов). В р. Оке, вдоль ее левого берега, со стороны к-рого впадает в р. Оку р. Нара, принимающая промышленные и хозяйственные воды г. Серпухова, содержание бактерий и бесцветных Flagellata выражается в следующих количествах в 1 см3 воды. Место взятия пробы Число бактерий Число бесцветных Flagellata Р. Ока, 4 км выше устья Р. Нара .......... Р. Ока, 0,5 км ниже устья р. Нары......... 6 200—8 942 8 400 5 992 5 532 3 981 3 021 189 38—189 2 2U 2 740 2 098 1 021 Р. Ока, 6,0 км ниже устья Р. Ока, 13,0 км ниже устья Р. Ока,22,5 км ниже устья Р. Ока, 30,5 км ниже устья р. Нары......... Роль в процессе бактериального самоочищения бесцветных Flagellata подтверждает также поставленное Кононовым наблюдение за водой канавы Москва-реки (рис. 2) и опыты Горовиц с бульонными разводками Bact. coli при содержании в них Flagellata и при отсутствии их. Особенно интенсивно Protozoa поглощают те бактериальные виды, которые не принадлежат к нормальным обитателям воды, а именно патогенные микроорганизмы и из них холерный вибрион, тифозную, кишечную, синегнойную палочки и др.—При загрязнении водоема вода в нем изменяет свой состав, изменяется и флора и фауна водоема, но в дальнейшем, в результате процессов самоочищения, нормальная картина водоема постепенно восстанавливается. В зоне максимального загрязнения (полисапроб-ной зоне) река характеризуется большим содержанием свежих органических веществ. Эта зона бедна растворенным 02. Заселена она гетеротрофными организмами (питающимися растворенными и взвешенными в воде органическими веществами). Ниже по реке, в мезосапробной МГ/L. 0»liл и ^ «потребление 0, 4 . 3 *—— Ч( ч окпсляемость — %0ъ —- -^ т" 80 70 тем 1 тература "17 16 14 —f—. 11 -,- -'" ! ,п у | л 1 V —J 20 10 — — /л % насыщения О, в log. / // / // i / / i f / / / / / <>ат ерни ы СЦ.1 "lags Hat дни! 234 56789 10 Рисунок 1. Рисунок Рисунок 1. Химическое изменение состава воды и относительное развитие сапробяых форм бентоса в реке Яузе под влиянием загрязнения от ее притока реки Работня, принимающей сточные воды вискозной фабрики. Рисунок 2. Самоочищение воды из канавы Москва-реки е условиях лабораторного опыта. зоне, содержится уже меньшее количество свежих органических веществ, сравнительно с по-лисапробной зоной, за счет частичного их распада. В этой зоне присутствует ряд промежуточных продуктов распада органического вещества. Наряду с гетеротрофными организмами она заселена и миксотрофными организмами (способными к. усвоению как органических веществ, так и азотистых продуктов их распада) и аутотрофными (организмами с минеральным питанием). Мезосапробная зона в свою очередь разделяется на а-мезосапробную и Д-мезоса-пробную зоны, из которых первая по степени загрязнения приближается к полисапробной зоне, вторая—к последующей—олигосапроб-ной зоне. /3-мезосапробная зона характеризуется большим содержанием минеральных азотистых соединений и, как результат этого, отличается пышным развитием растительного планктона с аутотрофным питанием. Характерно для /2-мезосапробной зоны летом в дневные часы резкое увеличение содержания растворенного 02 за счет процессов фотосинтеза свободной угольной к-ты. Еще ниже по реке, в олиго-сапробной зоне, река является уже освободившейся от органических азотсодержащих веществ; ее растительный планктон представлен организмами с аутотрофным питанием, которые в силу малого уже содержания в воде азотистых продуктов распада органического вещества, потребленных в предыдущей /9-мезосапробной зоне растительным планктоном, дают здесь меньшую продукцию сравнительно с /5-мезосапроб-ной зоной. Содержание растворенного 02 в этой зоне отвечает его поглощению водой из воздуха. На рис. 1 приведен пример течения процессов очищения реки. Эффективность процессов естественного С. в. находится в прямой зависимости от растворенного в воде 02 и степени заселенности водоема растительными и животными организмами, включая сюда и микробов. При спуске сточных вод в общественные водоемы с расчетом на их естественное самоочищение необходимо учитывать емкость водоема, соотношение количества и качества воды в водоеме с количеством и качеством спускаемых сточных вод, в особенности потребность в кислороде для биохим. расщепления органических веществ сточной жидкости и содержание растворенного 02 в воде водоема. Исходя из минимального допустимого по нормам НКЗдр. снижения в водоеме растворенного О2 в 4 мг на 1 л воды, при расчете спуска сточных вод в реку принимается формула _Q(g-4) " «*' где J)—биохим. потребность в 02 сточной воды, Q—расход воды в реке, g—расход сточной воды, спускаемой в реку, а—содержание растворенного 02 в воде реки.—При постановке вопроса о пункте, где можно ожидать окончания самоочищения реки после спуска в нее загрязнений, всегда приходится учитывать помимо прочих факторов также скорость течения реки, с чем связан механический перенос загрязнения вниз по реке и процесс смешения струи сточной жидкости с водой реки. Изучение последнего вопроса показало, что в отдельных реках, при спуске в них сточных вод или при впадении в них притоков, наблюдаемая неоднородность состава воды реки ниже стока или притока может держаться на большом протяжении. Так, смешение струи сильно загрязненной р. Яузы с водой р. Москвы происходит в 2—3 км ниже устья р. Яузы по течению р. Москвы; смешение струи сильно загрязненной р. Тьмаки(в г. Калинине, б. Тверь) с водой р. Волги заканчивается лишь на 11 км ниже устья р. Тьмаки по течению реки Волги; смешение производственно-фекальных стоков г. Орехово-Зуево с водой р. Клязьмы заканчивается в р. Клязьме в 10 км ниже стоков; р. Волга после впадения в нее р. Оки на протяжении 180 км от г. Горького до г. Василь-Сурска имеет неоднородный состав воды за счет незаконченного смещения струи р. Оки с водой р. Волги.—Большое влияние на процессы естественного С. в. оказывают сезоны года. В зимний сезон, когда жизнь в водоеме замирает, проявляются в слабой степени и биохим. процессы; в этот же сезон года благодаря наличию ледяного покрова нарушается и реаэрация водоема—все это имеет своим последствием загрязнение рек при спуске в них органических загрязнений в зимний сезон на большем протяжении сравнительно с летним. Лит.: Г о р о в и ц Л., О бактериологическом исследовании воздуха, почвы и воды (глава в книге «Учение о микроорганизмах», С. Златогоров, ч. 2, П., 1916); Долгов Г., О неоднородности воды в реке, Рус. гид-робиол. журн., т. VІI, № 3—4, 1928; Долгов Г. и Кононов В., Биологическое обследование реки Клязьмы в пределах Богородского и Орехово-Зуевского уездов, Труды Сан. ин-та Мосздравотд. им. Эрисмана, вып. 3, М., 1928; Долгов Г. й Никитинский Я., Гидробиологические методы исследования (Стандартные методы исследования питьевых и сточных вод, М., 1927, лит.); Златогоров С, Демченко Б., М о-гилевская Б. и Калмыкова М., Бактериологическое исследование воды рек: Северный Донец, Уды, Лопани, Труды комиссии по санитарно-бактериологиче-скому обследованию данных рек, выпуск 2, Харьков, 1928; С ер би нов И., Общая микробиология (глава в книге «Учение о микроо!>ганизмах», [С. Златогоров, ч. 1, П., 1916). В. Кононов.
Большая медицинская энциклопедия